4 курс / Неврология, мед.ген. / Медицинская генетика / Sbornik_zadach_po_molekulyarnoy_biologii_i_meditsinskoy_genetike

катаракте и глухонемоте, но страдает отсутствием резцов и клыков в верхней челюсти?

Задача 2.13

Полидактилия, отсутствие малых коренных зубов и близорукость передаются как доминантные аутосомные признаки. Гены, которые отвечают за эти признаки, находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают всеми тремя недостатками, но гетерозиготны по всем трем парам генов?

Задача 2.14

У голубоглазой близорукой женщины от брака с кареглазым мужчиной с нормальным зрением родилась кареглазая близорукая девочка и голубоглазый с нормальным зрением мальчик. Ген близорукости (В) доминантен по отношению к гену нормального зрения (b), а ген кареглазости (D) доминирует над геном голубоглазости (d). Какова вероятность рождения в этой семье кареглазого с нормальным зрением ребенка?

Задача 2.15

Глаукома взрослых наследуется несколькими путями. Одна форма определяется доминатным аутосомным геном, другая – рецессивным тоже аутосомным, не сцепленным с предыдущим геном (то есть находящимся в другой паре хромосом).

1)Какова вероятность рождения ребенка с аномалией в случае, если оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов?

2)Какова вероятность рождения детей с аномалией в семье, где один из родителей гетерозиготен по обеим парам патологических генов, а другой нормален в отношении зрения и гомозиготен по обеим парам генов?

Задача 2.16

У человека брахидактилия (укорочение пальцев) – доминантный признак, а альбинизм – рецессивный. Какова вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями у гетерозиготных по обоим признакам родителей?

61

Задача 2.17

Темноволосый (доминантный признак), не имеющий веснушек мужчина женился на светловолосой женщине с веснушками (доминантный признак). У них родился светловолосый сын без веснушек. Определить вероятность рождения у них темноволосого ребенка с веснушками.

Задача 2.18

Некоторые формы катаракты и глухонемоты наследуются независимо по аутосомно-рецессивному типу. Какова вероятность рождения ребенка с двумя аномалиями, если один родитель глухой, а другой болен катарактой?

Задача 2.19

У человека имеется две формы глухонемоты, которые определяются рецессивными аутосомными не сцепленными генами (то есть находящиеся в разных парах хромосом).

1)Какова вероятность рождения детей глухонемыми в семье, где мать и отец страдают одной и той же формой глухонемоты, а по другой форме глухонемоты они гетерозиготны?

2)Какова вероятность рождения детей глухонемыми в семье, где оба родителя страдают разными формами глухонемоты, а по второй паре генов глухонемоты каждый из них гетерозиготен?

Задача 2.20

Полидактилия, праворукость и близорукость определяются 3 доминантными генами, находящимися в разных парах хромосом. Близорукий мужчина-правша женился на шестипалой близорукой левше. Известно, что обе матери этих супругов были нормальными. В семье родился ребенок-левша. Какова вероятность рождения в этой семье детей-правшей, больных двумя болезнями одновременно, и нормальных детей-левшей?

Задача 2.21

Карий цвет глаз, праворукость и синдактилия (срощенные пальцы) – доминантные – доминантные не сцепленные между собой признаки. Какова вероятность рождения голубоглазых правшей, больных

62

синдактилией, если супруги являются тригетерозиготами по этим генам?

Задача 2.22

У человека ген карих глаз доминирует над геном голубых глаз, а умение владеть преимущественно правой рукой – над левой. Обе пары генов расположены в разных хромосомах. Дать прогноз потомства, если оба родителя кареглазые правши, дигетерозиготные по генотипу.

Задача 2.23

Близорукий кареглазый мужчина-правша (все признаки доминантные, не сцепленные друг с другом), мать которого была голубоглазой левшой, женился на голубоглазой близорукой левше, которая имеет от первого брака нормального сына. Какова вероятность рождения нормальных голубоглазых детей-левшей?

Задача 2.24

Глаукома взрослых наследуется несколькими путями. Одна форма определяется доминантным аутосомным геном, другая – рецессивным тоже аутосомным не сцепленным с предыдущим геном.

1)Какова вероятность рождения ребенка с аномалией в случае, если оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов?

2)Какова вероятность рождения детей с аномалией в семье, где один из родителей гетерозиготен по обеим парам этих генов, а другой нормален в отношении зрения и гомозиготен по обеим парам генов?

Задача 2.25

Скрещиваются особи AaBbDdEe и AaBbDDEe. Какую часть потомства составят особи генотипов:

1)AAbbDDee

2)aabbddee

3)AaBBDdEE

Задача 2.26

Определить вероятность рождения голубоглазых детей с ретинобластомой (опухолью глаз) от брака гетерозиготных по обоим

63

признакам родителей. Карий цвет глаз и ретинобластома определяются доминантными генами и наследуются независимо.

Задача 2.27

Близорукий (доминантный признак) левша (рецессивный признак) вступает в брак с женщиной, нормальной по обоим признакам. В семье родился ребенок с нормальным зрением и левша. Определите вероятность того, что и второй ребенок будет иметь тот же генотип.

Задача 2.28

Голубоглазый правша женится на кареглазой правше. У них родилось двое детей – кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака у этого же мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей (все правши). Каковы генотипы каждого из 3 родителей, если известно, что кареглазость доминирует над голубоглазостью, а праворукость над леворукостью, причем гены обоих признаков находятся в различных хромосомах.

Задача 2.29

Серповидно-клеточная анемия и талассемия (наследственная аномалия, связанная с аномалий синтеза гемоглобина) наследуются как два признака с неполным доминированием, гены которых находятся в разных аутосомах. Гетерозиготы устойчивы к заболеванию тропической малярией, двойные гетерозиготы страдают микродрепацитарной анемией. Гомозиготы в подавляющем большинстве умирают в раннем детстве. Определите вероятность рождения здоровых детей в семье, где один из родителей гетерозиготен по серповидно-клеточной анемии, но здоров в отношении талассемии, а другой – гетерозиготен по гену талассемии, но нормален по отношению к серповидно-клеточной анемии.

Задача 2.30

У человека имеется два вида слепоты и каждая определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом.

1) Какова вероятность того, что ребенок родится слепым, если отец и

64

мать его страдают одним и тем же видом наследственной слепоты, а по другой паре генов слепоты нормальны?

2)Какова вероятность рождения ребенка слепым в семье в том случае, если отец и мать страдают разными видами наследственной слепоты, имея в виду, что по обеим парам генов они гомозиготны?

3)Определите вероятность рождения ребенка слепым, если известно: родители его зрячие, обе бабушки страдают одинаковым видом наследственной слепоты, а по другой паре анализируемых генов они нормальны и гомозиготны; в родословной со стороны дедушек наследственной слепоты не отмечено.

Задача 2.31

Какова вероятность рождения детей со всеми аномалиями в семье, где один из родителей страдает рецессивно-аутосомной формой катаракты и рецессивной формой глухонемоты и гетерозиготен по рецес- сивно-аутосомному гену, вызывающего отсутствие резцов и клыков верхней челюсти, а второй гетерозиготен по всем трем генам?

Задача 2.32

В семье, где родители хорошо слышали и имели один гладкие волосы, а другой вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Их второй ребенок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность дальнейшего появления глухих детей с вьющимися волосами в семье, если известно, что ген вьющихся волос доминирует над гладкими, глухота – признак рецессивный, и обе пары генов находятся в разных хромосомах?

Задача 2.33

Альбинизм – рецессивный признак. Талассемия – наследственное заболевание крови, обусловленное действием одного гена. В гомозиготе вызывает наиболее тяжелую форму заболевания – большую талассемию, обычно смертельную в детском возрасте (tt). В гетерозиготе проявляется менее тяжелая форма – малая талассемия (Tt). Ребенок-альбинос страдает малой талассемией. Каковы наиболее вероятные генотипы его родителей?

65

Задача 2.34

Фруктозурия имеет две формы. Одна протекает без клинически выраженных симптомов, вторая ведет к торможению физического и умственного развития. Обе наследуются как рецессивные не сцепленные между собой признаки. Один из супругов имеет повышенное содержание фруктозы в моче, следовательно, гомозиготен по фруктозурии, не проявляющейся клинически, но гетерозиготен по второй форме заболевания. Второй супруг в свое время прошел успешно курс лечения по второй форме фруктозурии, но гетерозиготен по бессимптомной ее форме. Какова вероятность рождения в этой семье детей, страдающих клинически выраженной формой фруктозурии?

Задача 2.35

Фенилкетонурия и одна из редких форм агаммаглобулинемии швейцарского типа (обычно ведет к смерти до шестимесячного возраста) наследуются как аутосомные рецессивные признаки. Успехи современной медицины позволяют избежать тяжелых последствий нарушения обмена фенилаланина.

1)Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по обеим парам патологических генов?

2)Определите вероятность рождения больных фенилкетонурией и надежды на спасение новорожденных в семье, где оба родителя гетерозиготны по обеим парам признаков.

Задача 2.36

Муж и жена являются правшами (доминантный признак). Муж близорук (доминантный признак), а мать жены болела талассемией (доминантный признак с неполным доминированием). В семье родился сын-левша. Какова вероятность рождения в этой семье близоруких правшей, больных талассемией в легкой форме, если известно, что бабушка и дедушка отца по материнской линии имели нормальное зрение?

66

Задача 2.37

Близорукий (доминантный признак) левша (рецессивный признак) вступает в брак с женщиной, нормальной по обоим признакам. Известно, что у обоих супругов были братья и сестры, страдающие фенилкетонурией, но сами супруги нормальны в отношении этой аномалии. В их семье первый ребенок был нормален в отношении всех трех признаков, второй был близоруким левшой, а третий оказался больным фенилкетонурией.

1)Определите генотипы родителей и всех трех детей.

2)Определите вероятность того, что четвертый их ребенок будет нормальным по всем трем признакам.

Задача 2.38

Катаракты имеют несколько различных наследственных форм. Большинство из них у человека наследуются как доминантные аутосомные признаки, некоторые – как рецессивные аутосомные, не сцепленные признаки. Какова вероятность рождения детей с аномалией, если оба родителя страдают ее доминантно наследующейся формой, но гетерозиготны по ней и еще гетерозиготны по двум рецессивным формам катаракты?

Задача 2.39

Допустим, что у человека различия в цвете кожи обусловлены, в основном, двумя парами независимо наследуемых генов: ВВСС – черная кожа, bbcc – белая кожа. Любые три доминантных аллеля обусловливают развитие темной кожи, любые два – смуглой и один – светлой. Каковы генотипы следующих родителей:

1)Оба смуглые и имеют одного ребенка черного и одного белого.

2)Оба смуглые, все дети тоже смуглые.

3)Один смуглый, другой светлый; из большого числа детей 3/8 смуглых, 3/8 светлых, 1/8 темных и 1/8 белых?

Задача 2.40

Женщина с группой крови В, неспособная различать вкус фенилтиокарбамида (ФТК), имеет троих детей:

67

один с группой крови А различает вкус ФТК, один с группой крови В различает вкус ФТК,

один с группой крови АВ не способен различать вкус ФТК. Неспособность различать ФТК – рецессивный признак. Что вы

можете сказать о генотипах матери и отца этих детей?

Задача 2.41

От брака шестипалого кареглазого мужчины (доминантные признаки) и кареглазой пятипалой женщины родился голубоглазый пятипалый мальчик. Какова вероятность рождения у них голубоглазого шестипалого ребенка в этой семье?

Задача 2.42

Наследственная карликовость – доминантный признак. Темный цвет волос доминирует над светлым. У темноволосых супругов-карликов родился светловолосый нормального роста ребенок.

1)Определите генотипы родителей и ребенка.

2)Какова вероятность рождения в семье карлика со светлыми волосами?

Задача 2.43

Карий цвет глаз, темные волосы и владение правой рукой – доминантный признаки, наследуются независимо друг от друга. Отец – кареглазый темноволосый левша, мать голубоглазая светловолосая, владеет правой рукой. В семье имеется сын – голубоглазый светловолосый левша и дочь – кареглазая темноволосая, владеет правой рукой. Определите возможные генотипы всех членов семьи.

3. Наследование по типу множественных аллелей

Множественный аллелизм – явление, при котором ген имеет не два (доминантный и рецессивный), а три и более аллелей в одном и том же локусе хромосом.

Фенотипическое проявление каждого менделирующего признака основано на взаимодействии в генотипе двух аллельных генов. Однако количество аллелей в человеческих популяциях далеко не всегда равно

68

двум. Для групп крови системы MN их два, а для групп крови системы АВ0 существует не два, а три аллеля: А, В и 0. По несколько аллелей известно для гемоглобина и для многих ферментных систем. Сколько бы аллелей ни существовало в популяции, признак в конкретном организме определяется сочетанием только двух из них. В генотипе они могут взаимодействовать между собой по типу полного доминирования; неполного доминирования или кодоминирования. Явление множественного аллелизма определяет фенотипическую гетерогенность человеческих популяций, это одна из основ разнообразия генофонда человека. В основе этой множественности лежат генные мутации, изменяющие последовательность азотистых оснований молекулы ДНК в участке, соответствующем данному гену. Эти мутации могут быть нейтральными, полезными, или вредными. Последние являются причиной наследственных патологий, связанных с множественным аллелизмом. Например, известна мутация, изменяющая структуру одной из цепей белка гемоглобина за счет того, что код глутаминовой кислоты в концевом участке гена трансформируется в код аминокислоты валин. Эта замена становится причиной возникновения наследственен патологии – серповидно-клеточной анемии.

По типу множественных аллелей, как уже было сказано, осуществляется наследование групп крови у человека системы АВ0 (рис. 7). В случае наследования групп крови говорят о кодоминировании.

Кодоминирование – это такое взаимодействие аллельных генов, при котором в гетерозиготном состоянии оказываются и работают вместе два доминантных гена одновременно, то есть каждый аллель детерминирует свой признак.

Рис. 7. Наследование групп крови системы АВ0 у человека

69

Наличие той или иной группы крови определяется парой локусов, каждый из которых имеет три аллеля: два доминантных (JA и JB), и один рецессивный (j0). Аллельные гены, определяющие группы крови, находятся в девятой паре хромосом человека. Первая группа крови определяется рецессивной гомозиготой, вторая и третья наблюдаются при доминировании аллеля А или В, четвертая группа образуется, когда встречаются два доминантных аллеля, но они друг над другом не доминируют (поэтому наследование групп крови по системе АВ0 еще называется кодоминированием – «совместным доминированием»).

Первая группа крови определяется наличием в генотипе двух рецессивных аллелей j0j0 (см. рис. 7). Фенотипически это проявляется наличие в сыворотке крови антител α и β. Вторая группа крови может определиться двумя доминантными аллелями JAJA, если человек гомозиготен, или аллелями JAj0, если он гетерозиготен. Фенотипически вторая группа крови проявляется наличием на поверхности эритроцитов антигенов группы А и присутствием в сыворотке крови антител β. Третья группа определяется функционированием аллеля В. И в этом случае генотип может быть гетерозиготен (JBj0) или гомозиготен (JBJB). Фенотипически у людей с третьей группой крови на поверхности эритроцитов выявляются антигены В, а фракции белков крови содержат антитела α. Люди с четвертой группой крови сочетают в генотипе два доминантных аллеля АВ (JAJB), причем оба они функционируют: поверхность эритроцитов несет оба антигена (А и В), а сыворотка крови во избежание агглютинации соответствующих сывороточных белков α и β не содержит. Таким образом, люди с четвертой группой крови являют примеры кодоминирования, поскольку у них одновременно работают два доминантных аллельных гена.

С развитием методов генетического анализа на уровне белков у человека было открыто множество примеров кодоминирования. Первые случаи описаны при изучении групп крови системы MN. В ходе обследования сотен семей проводился статистический анализ наследования этих групп крови. Оказалось, что у родителей с группами крови М рождаются дети только с такой же группой крови. Аналогичны закономерности для семей с группой крови N: дети в них повторяют группу крови родителей – N. То есть обладатели групп крови М и N могут быть только го-

70